In vivo and in vitro proof for intravitreal implanted bone marrow mesenchimal stem cell (MSC) mediated gene therapy in rabbit tapetoretinal degeneration model: green fluorescent protein(GFP)
Gökhan Özge1, Rıza Güngör1, Güngör Sobacı1, Ferit Avcu2, Murat Demiriz3, Elvin Akdağ4, Ali Uğur Ural21Department Of Ophthalmology, Gata Medical School, Ankara, Turkey2Department Of Heamatology, Gata Medical School, Ankara, Turkey
3Department Of Pathology, Gata Medical School, Ankara, Turkey
4Department Of Research Center, Gata Medical School, Ankara, Turkey
PURPOSE: We have shown the efficacy of intravitreal use of bone marrow mesenchimal stem cell (MSC) in rabbit tapetoretinal degeneration model. In this study, the feasibility of MSC mediated gene therapy is investigated.
MATERİAL-METHODS: In GATA Research Center, MSCs were differantiated in vitro from bone marrow which was obtained from proximal femur of a New Zelland albino rabbit, and the cells from the forth passage were used. In cultere environment, plasmid mediated green fluorescent protein (GFP) transmission to these cells was performed two times in 48 hours. Intravenous 40 mg/kg NAIO(3) injection was done to 3 adult pigmented rabbits.(study group). Afterwards 2.5x10(5) cell/0,1 ml to right eyes and 0,1 ml balanced salt solution to left eyes intravitrealy, were performed in the study and the control eyes (1 pigmented rabbit, two eyes). Clinical, angiographic (FA-HRA 2), ERG and hystopathological evaluations were performed during the observation period (1., 5., 10., 45th day).
FINDINGS: On first day, abnormal ERG b-wave amplitudes and cluster of GFP loading cells in the vitreous were observed. On the fifth day, retinal edema, diminished b-wave amplitudes and hypofluorescent and hyperfluorescent areas on FA were noted. Immunofluorescence examination of the first rabbit showed GFP loading cells in the retinal layers. In vivo and ın vitro assays done on the 10th day showed GFP loading cells in the vitreous and in the retina which had angiographically increased hypo and hyperfluorescent spots. Our controlled observation showed that these cells were still in the retinal layers on the 45th day.
RESULTS: In this acute tapetoretinal degeneration model intravitreally injected allogenic stem cells transfected by plasmid enabled GFP transmission to the damaged retina. This method may be developed as a new made of gene therapy in the retinal degeneration patients who has the advantage of using otolog MSCs.
Tavşan tapetoretinal dejenerasyon modelinde intravitreal uygulanan kemik iliği mezenkimal kök hücre aracılı gen tedavisi için canlı ve cansız ortamda kanıt: Yeşil Flöresan Protein (YFP)
Gökhan Özge1, Rıza Güngör1, Güngör Sobacı1, Ferit Avcu2, Murat Demiriz3, Elvin Akdağ4, Ali Uğur Ural21Gata Tıp Fakültesi, Göz Hastalıkları Ad, Ankara2Gata Tıp Fakültesi Hematoloji Bd, Ankara
3Gata Tıp Fakültesi, Patoloji Ana Bilim Dalı, Ankara
4Gata Tıp Fakültesi, Araştırma Merkezi, Ankara
AMAÇ: Tavşanlarda tapetoretinal dejenerasyon modelinde kemik iliği mezenkimal kök hücre (MKH) intravitreal uygulamasının etkinliğini göstermiştik (TOD UOK, 2006). Bu çalışmamızda MKH aracılı gen tedavisinin uygulanabilirliği araştırılmıştır.
YÖNTEM-GEREÇLER: GATA Araştırma Merkezi’nde erişkin Yeni Zelanda albino tavşanın femur proksimali kemik iliğinden alınan MKH'ler vücut dışında farklılaştırıldı ve 4. pasajdaki hücreler kullanıldı. Kültür ortamında bu hücrelere plazmid aracılı olarak 48 saat içinde 2 defa Yeşil Flöresan Protein (YFP) aktarımı sağlandı. Erişkin, pigmentli 3 tavşana intravenöz 40 mg/kg sodyum iyodat-NaIO(3)- enjeksiyonu uygulandı (çalışma grubu). Hemen sonrasında bu tavşanlar yanısıra bir erişkin pigmentli tavşanın (kontrol) sağ gözlerine 2.5X10(5) hücre/0.1ml, sol gözlerine dengeli tuz solusyonu 0.1ml intravitreal uygulandı. 1, 5, 10 ve 45. günlerde enükleasyon uygulanan tavşanlarda, izlem sürecinde, klinik, Fundus Floresein Anjiyografi (FFA, HRA-2®), Elektroretinografi (ERG, Roland®) ve histopatoloji (immünflöresan) incelemeleri yapıldı.
BULGULAR: Birinci günde çalışma grubundaki tavşanlarda anormal ERG b dalga değerleri ve HRA(Heidelberg Retinal Anjiografi)'da vitreusta YFP’li hücre kümeleri gözlendi. Beşinci günde retinada ödem, ERG’de b dalgasında silinme ve FFA’da lokalize hiper ve hipoflöresan odaklar saptandı. Birinci tavşanda uygulanan enükleasyon sonrası immünflöresan yöntemi ile retinada YFP taşıyan hücreler gösterildi. Onuncu günde FFA’da lokalize hiperflöresan ve hipoflöresan odaklarda artış, ERG'de silinme izlenen bir tavşanda canlı ve cansız ortamda uygulanan yöntemler (HRA ve immünflöresan) ile vitreusta ve retinada YFP’li hücrelerin varlığı gösterildi. Kırkbeşinci gündeki kontrollü gözlemlerde bu hücrelerin retina katmanlarındaki varlığının devam ettiği saptandı.
SONUÇLAR: Akut tapetoretinal dejenerasyon modelinde, plazmid aracılığıyla transfekte edilen ve intravitreal uygulanan allojenik kök hücrelerden retinaya YFP aktarımı sağlanabilmektedir. Bu yöntem, otolog MKH’lerin kullanılma avantajı bulunan retinal dejenerasyon olguları için yeni bir gen tedavisi yaklaşımı olarak geliştirilebilir.
Corresponding Author: Gökhan Özge, Türkiye
| TOOLS |
 Full Text PDF Print Download citation RIS EndNote BibTex Medlars Procite Reference Manager Share with email Share Send email to author
Similar articles Google Scholar |